Орбитальное квантовое число

Орбиталь – пространство вокруг ядра, в котором наиболее вероятно нахождение электрона.

Побочное (орбитальное) квантовое число l характеризует различное энергетическое состояние электронов на данном уровне, форму орбитали, орбитальный момент импульса электрона.

Таким образом, электрон, обладая свойствами частицы и волны, движется вокруг ядра, образуя электронное облако, форма которого зависит от значения l. Так, если l = 0, (s-орбиталь), то электронное облако имеет сферическую симметрию. При l = 1 (p-орбиталь) электронное облако имеет форму гантели. d-орбитали имеют различную форму: d_z^{2 —} гантель, расположенная по оси Z с тором в плоскости X – Y, d_x2 _{— y}2 — две гантели, расположенные по осям X и Y; d_xy, d_xz, d_yz, — две гантели, расположенные под 45^o к соответствующим осям.

Орбитальное (побочное или азимутальное) квантовое число — в квантовой физике квантовое число ℓ, определяющее форму распределения амплитуды волновой функции электрона в атоме, то есть форму электронного облака. Характеризует число плоских узловых поверхностей. Определяет подуровень энергетического уровня, задаваемого главным (радиальным) квантовым числом n и может принимать значения

${\displaystyle \ell ={0,1,2,...,n-1}}$

Каждому значению ${\displaystyle l}$ соответствует орбиталь особой формы. При ${\displaystyle l=0}$ атомная орбиталь независимо от значения главного квантового числа имеет сферическую форму (s-орбиталь). Значению ${\displaystyle l=1}$ соответствует атомная орбиталь, имеющая форму гантели (p-орбиталь). Ещё более сложную форму имеют орбитали, отвечающие высоким значениям ${\displaystyle l}$, равным 2, 3 и 4 (d-, f-, g-орбитали)^[1].

Является собственным значением оператора орбитального момента электрона, отличается от момента количества движения электрона j на оператор спина s:

${\displaystyle \mathbf {j} =\mathbf {s} +{\boldsymbol {\ell }}}$

Разность орбитального квантового числа и квантового числа полного момента не превосходит по абсолютной величине ${\displaystyle {\frac {1}{2}}}$ (спин электрона).